CN2088754U - 中性点不接地电网中互感器谐振的抑制装置 - Google Patents

Abstract

本装置能可靠抑制配电网络中电压互感器引起 的铁磁谐振，分接地鉴别器JB和开三角短接器DJ 两部分。JB由互感器高压绕组的中性点电容C₁、同 C₁并接的电阻R₂和串联直流电势、以及动作电路A 构成；发生接地时，R₂上出现压降，使A及其继电器 常闭结点K₁动作而切除DJ。DJ的动作电路H经 K₁接至开三角绕组，谐振时R₂上无压降，K₁不动， H则延时动作，其继电器结点K₂将开三角短接或投 入直流大电容而消谐。本装置可在6～35KV电网 中普遍应用。

Description

本实用新型是高电压技术领域中抑制中性点不接地电网中电压互感器引起的铁磁谐振的新型装置。

在中性点不接地的配电网络中，电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压频繁发生，造成互感器的发热喷油、套管炸裂、熔丝熔断以及其他电气设备的闪络击穿事故。

由于6～35KV配电网络遍及全国各个角落以及这种谐振现象所带来的严重危害，我国对此进行了大量的模拟研究和实测试验工作，其重要性质和过电压现象均已基本掌握；与此同时，许多单位提出了不同的消谐措施，取得了一定的成效。但是，由于这种谐振现象的固有特点，上述措施均存在着一定程度的缺陷。

例如，在开三角绕组两端并接一个数白瓦的白炽灯泡，只能对6～10KV的空母线合闸起到消谐作用。在互感器高压绕组中性点上串接一个数十至上百千欧的阻尼电阻虽能抑制谐振，但当发生单相接地或其他暂态过程时，电阻上（即中性点上）产生颇大压降，对于中性点弱绝缘的互感器，此压降将会超过中性点的绝缘水平，因而此法不能采用。改善互感器的励磁特性只能减少出现谐振的概率。在中性点上串接一个附加互感器，虽能防止互感器的烧毁事故，但不能完全抑制谐振，而且只能用于中性点为全绝缘的互感器。目前，国内已生产若干种消谐装置，它们在发生谐振时将开三角绕组加以短接，这是十分有效的，但是实践充分证明，当发生基波谐振时，总是一相对地电压接近于零，另外两相电压则接近于线电压，其结果使得基波谐振和单相接地几乎无法区别，而在接地情况下短接开三角绕组会使互感器过热烧毁，这是不容许的。

由于以上的原因，在当前情况下，互感器谐振引起的绝缘损坏事故仍然频繁发生。

本实用新型就是针对上述情况而研制的一种保护装置，它能正确区分接地故障和铁磁谐振，并能可靠地抑制所有中性点不接地电网中互感器引起的铁磁谐振过电压。

本装置由两部分组成，即接地鉴别器JB和开三角绕组短接器DJ。鉴别器的构成原理如图1所示，C₁为接在互感器高压绕组L₁的中性点上的交流电容，作为隔断直流和提供交流通道之用；直流电势E经电阻R₁和R₂而与C₁相并接。在正常运行和发生谐振的情况下，直流通道不存在，电阻R₂上不产生直流压降，动作电路A接受不到信号，鉴别器也就不动作。当发生接地故障时，电势E经L₁和接地点构成直流通道，R₂上出现直流压降，其信号引至动作电路A，其中继电器J₁动作，开三角绕组L₂回路中的常闭结点K₁打开，使得短接器DJ脱离开三角电源而不能动作，互感器也就处在正常的接地工作状态。这里R₁和R₂为百千欧级的大电阻，借以保证鉴别器在接地电阻很大的情况下仍能可靠动作；信号电阻R₂的两端并接一个交流大电容C₂，以免在单相弧光接地时造成误动作。同时，C₁两端并接一个大电阻R，起到泄放多余直流电荷的作用。如果电网中设有多个互感器，每个互感器的中性点上均应并接一个电容C₁。

消除互感器谐振的最佳方法是将开三角绕组瞬间短接，这就是短接器DJ的功能。当发生谐振时，开三角绕组两端出现电压，它使动作电路H及其继电器J₂动作，常开结点K₂经延时后闭合，将电路Z并接到开三角绕组上，Z可以是一根短接导线，也可以是起到瞬间短路作用的大容量整流电容，从而使得谐振立即消失。K₂延时闭合的目的，是当电网发生接地故障时，保证结点K₁先行开断而切除DJ，以免后者动作而将开三角绕组短接掉。

图2为鉴别器的一个实施例子。当R₂上由于电网接地而出现压降时，其信号引入到电压跟随器G，其输出端接至反相电压比较器B，后者输出低电平，通过反相器F而输出高电平，使得三极管BG₁和相应的继电器J₁动作，开三角电路中的常闭结点K₁打开，切除了短接器DJ。反之，当发生谐振时，R₂上没有压降，J₁不动作，K₁处在原有的闭合状态，短接器DJ就可动作而消谐。

图3为短接器的实施例子，它用谐振时出现的开三角电压作为电源，经降压变压器T和整流后直接引至反相比较器B，再经反向器F输出高电平，通过延时电路R₁₅～C₄而使三极管BG₂和继电器J₂动作，后者的常开结点K₂闭合，使得电路Z并接到开三角绕组上而消谐。

电路Z是一根导线，或者是两种不同的整流电路接线方式，即图4中的两个反极性半波整流方式和桥式全波整流方式，其中电解电容C₈的两端分别并接一个放电电阻R₈。

本装置结构轻巧，十分安全，能可靠地抑制互感器引起的谐振现象，可在中性点不接地的电网中普遍应用。

Claims (3)

1、一种中性点不接地电网中电压互感器引起的铁磁谐振的抑制装置，由接地鉴别器JB和开三角绕组短接器DJ两部分组成，其特征在于：所述的接地鉴别器JB由接在互感器高压绕组L₁的中性点上的交流电容C₁、同C₁相并接的电阻R₁、R₂、和串联直流电势E、以及动作电路A构成，当R₂两端出现直流压降时，通过A而驱动继电器J₁动作；所述开三角绕组短接器DJ通过J₁的常闭结点K₁并接在开三角绕组L₂上，由延时动作电路H和电路Z构成，当开三角上出现电压时，通过H而驱动继电器J₁，电路Z经J₂的常开结点K₂并接到开三角绕组上。

2、如权利要求1所述的中性点不接地电网中互感器谐振的抑制装置，其特征在于：所述的R₁和R₂为百千欧级的大电阻，R₂的两端并接一个交流电容C₂，交流电容C₁的两端并接一个大电阻R。

3、如权利要求1、2所述的中性点不接地电网中互感器谐振的抑制装置，其特征在于：所述的电路Z可以是一根导线，也可以是大容量的整流电容C₈，后者采取两个反极性的半波整流方式或桥式全波整流方式，每个电容器C₈的两端并接放电电阻R₈。

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